管状中空成形品の製造方法及び成形型
【課題】異なる径部分を有し、かつ異なる径部分における中空内周面の内径も異なる管状中空成形品を効率的かつ容易に製造することができる管状中空成形品の製造方法及び成形型を提供する。
【解決手段】基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する大径部を端部に有する管状中空成形品６０を成形する成形型１０を用いた管状中空成形品の製造方法において、キャビティ面との間で大径部を成形するとともにキャビティ１３と成形型１０の外部とを連通する加圧ポート３４のキャビティ１３側にフローティングコア５０が保持された中子２０をキャビティ１３の一端部に装着して成形型１０を型締めし、キャビティ１３に溶融材料を充填した後に加圧ポート３４から圧入される加圧流体によってフローティングコア５０を溶融材料中に押し出してキャビティ１３に沿って進行させて管状中空成形品６０の基準中空内周面を成形する。
【解決手段】基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する大径部を端部に有する管状中空成形品６０を成形する成形型１０を用いた管状中空成形品の製造方法において、キャビティ面との間で大径部を成形するとともにキャビティ１３と成形型１０の外部とを連通する加圧ポート３４のキャビティ１３側にフローティングコア５０が保持された中子２０をキャビティ１３の一端部に装着して成形型１０を型締めし、キャビティ１３に溶融材料を充填した後に加圧ポート３４から圧入される加圧流体によってフローティングコア５０を溶融材料中に押し出してキャビティ１３に沿って進行させて管状中空成形品６０の基準中空内周面を成形する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状中空成形品の製造方法及び成形型、特に、樹脂製の管状中空成形品を製造する管状中空成形品の製造方法及び成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、樹脂製の管状中空成形品を製造する場合は、互いに型締めされる第１型及び第２型を備え、第１型及び第２型に管状中空成形品の外周面に沿った形状のキャビティが形成された成形型を用いて、射出成形法等によって製造されることが知られている。
【０００３】
特許文献１には、管状中空成形品としての長尺パイプ製品を、成形型を用いて射出成形法によって製造する管状中空成形品の製造方法が開示されている。この特許文献１に開示される管状中空成形品の製造方法を、図１０（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。
【０００４】
図１０（ａ）で示すように、成形型１００は、下型１０１及び上型１０２を備え、下型１０１及び上型１０２のそれぞれに長尺パイプ製品の外周面に沿ったキャビティ面が形成され、下型１０１と上型１０２とが互いに型締めされた状態でキャビティ１０３が形成される。上型１０２には、溶融樹脂ｍをキャビティ１０３内に射出する図示しない射出口が形成される。成形型１００のキャビティ１０３の一端には、成形型１００の外部と連通する加圧ポート１０３ａが形成され、キャビティ１０３の他端には、成形型１００の外部と連通する排出ポート１０３ｂが形成される。加圧ポート１０３ａ側には、球状のフローティングコア１０５が配置され、排出ポート１０３ｂ側には、溶融樹脂受け皿１０４が設けられる。
【０００５】
まず、溶融樹脂ｍを上型１０２の射出口からキャビティ１０３内に射出する。キャビティ１０３内に射出された溶融樹脂ｍは、外表面側から次第に冷却されて硬化する。
【０００６】
このとき、溶融樹脂ｍが未硬化の状態で、図１０（ｂ）で示すように、加圧ポート１０３ａに配置されたフローティングコア１０５を、粘度がまだ低い溶融樹脂ｍのキャビティ１０３に沿った中心部に向かって、加圧流体によって押しこむ。
【０００７】
押し込まれたフローティングコア１０５は、比較的粘度の低い溶融樹脂ｍ内を、キャビティ１０３の加圧ポート１０３ａ側から排出ポート１０３ｂ側に向かって進行し、進行方向前方側の溶融樹脂ｍをキャビティ１０３のキャビティ面側に押しつけつつ、余剰の溶融樹脂ｍを排出ポート１０３ｂから溶融樹脂受け皿１０４へ押し出す。これにより、長尺パイプ状の樹脂成形品Ｍが成形される。その後、保圧工程、冷却工程、型開き工程が順次行われ、長尺パイプ製品が成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平７−２０６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
例えば、図１１（ａ）で示す、中間部に相当する細いパイプ本体部１１０ａの端部に大径部１１０ｂを有し、大径部１１０ｂの中空内周面１１０ｃがパイプ本体部１１０ａの基準中空内周面よりも拡径して形成されるパイプ製品１１０がある。
【００１０】
しかし、このようなパイプ製品１１０を、特許文献１で開示される管状中空成形品の製造方法で製造しようとすると、図１１（ｂ）で示すように、溶融樹脂ｍ内を進行するフローティングコア１０５の直径に等しい基準中空内周面と同径の中空内周面１２０ｃが、パイプ本体部１２０ａ、大径部１２０ｂに亘って連続して形成されたパイプ製品１２０が製造される。
【００１１】
従って、特許文献１の管状中空成形品の製造方法では、異なる内径を有するパイプ製品１１０のように断面形状の変化に対応した内径を有する中空内周面を成形することができない。
【００１２】
従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、基準中空内周面と異なる径の中空内周面を有する管状中空成形品を効率的かつ容易に製造することができる管状中空成形品の製造方法及び成形型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明による管状中空成形品の製造方法は、基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する大径部を端部に有する管状中空成形品を成形するとともに両端部が外部に開放された軸状に延在するキャビティを備える成形型を用いた管状中空成形品の製造方法において、前記キャビティにおける前記大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアが保持された中子を前記キャビティの一端部に装着して前記成形型を型締めする型締め工程と、前記キャビティに樹脂材料を充填する材料充填工程と、前記キャビティに前記樹脂材料が充填された後に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアを前記樹脂材料中に押し出して前記キャビティに沿って進行させて前記管状中空成形品の前記基準中空内周面を成形して前記キャビティの他端部から前記フローティングコアを排出する加圧工程と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明によると、キャビティ面から離間して間隙を介してキャビティ内に突出してキャビティ面との間で管状中空成形品の基準中空内周面に対して拡径された中空内周面を有する大径部を成形する中子を、キャビティの開放された一端部に装着し、成形型を型締めしてキャビティ内に樹脂材料を充填して、基準中空内周面の内径と異なる内径の中空内周面を有する大径部を成形する。
【００１５】
一方、キャビティと成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されるとともに加圧ポートのキャビティ側にフローティングコアが保持された中子の加圧ポートから加圧流体を圧入すると、フローティングコアが樹脂材料中に押し出されてキャビティに沿って進行して、基準中空内周面を成形する。
【００１６】
従って、基準中空内周面と大径部の中空内周面とで内径が異なる管状中空成形品を、キャビティの端部に装着される中子及び中子に保持されるフローティングコアを用いることによって、管状中空成形品の効率的かつ容易な製造が実現される。
【００１７】
請求項２に記載の発明による管状中空成形品の製造方法は、基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を両端部に有する管状中空成形品を成形するとともに両端部が外部に開放された軸状に延在するキャビティを備える成形型を用いた管状中空成形品の製造方法において、前記キャビティにおける前記第１大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第１大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアが保持された第１中子を前記キャビティの一端部に装着し、前記キャビティにおける前記第２大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第２大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する排出ポートが形成された第２中子を前記キャビティの他端部に装着して前記成形型を型締めする型締め工程と、前記キャビティに樹脂材料を充填する材料充填工程と、前記キャビティに前記樹脂材料が充填された後に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアを前記樹脂材料中に押し出して前記キャビティに沿って進行させて前記管状中空成形品の前記基準中空内周面を成形し、前記排出ポートから前記フローティングコアを排出する加圧工程と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
この発明によると、キャビティ面から離間して間隙を介してキャビティ内に突出してキャビティ面との間で管状中空成形品の基準中空内周面に対して拡径された中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を成形する第１中子及び第２中子を、キャビティの開放された一端部及び他端部に装着し、成形型を型締めしてキャビティ内に樹脂材料を充填し、基準中空内周面の内径と異なる内径の中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を成形する。
【００１９】
一方、キャビティと成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されるとともに加圧ポートのキャビティ側にフローティングコアが保持された第１中子の加圧ポートから加圧流体を圧入すると、フローティングコアが樹脂材料中に押し出されてキャビティに沿って進行して、第２中子に形成された排出ポートからフローティングコアが排出されて基準中空内周面を成形する。
【００２０】
従って、基準中空内周面と第１大径部及び第２大径部の中空内周面とで内径が異なる管状中空成形品を、キャビティの一端部に装着される第１中子及び第１中子に保持されるフローティングコア、キャビティの他端部に装着される第２中子を用いることによって、管状中空成形品の効率的かつ容易な製造が実現される。
【００２１】
請求項３に記載の発明による成形型は、両端部が外部に開放されて軸状に延在したキャビティに樹脂材料が充填され、該樹脂材料中に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアが押し出されて前記キャビティに沿って進行して前記管状中空成形品の前記基準中空内周面を成形して前記キャビティの他端部から前記フローティングコアを排出して、基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する大径部を端部に有する管状中空成形品を成形する成形型において、前記キャビティの両端部の少なくとも一端部に装着されて前記キャビティにおける前記大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアを保持する中子を備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明によると、管状中空成形品の基準中空内周面に対して拡径された中空内周面を有する大径部を成形する中子を備えることから、この中子をキャビティの開放された一端部に装着して成形型を型締めしてキャビティ内に樹脂材料を充填して、基準中空内周面の内径と異なる内径の中空内周面を有する大径部を成形する。
【００２３】
一方、中子には、キャビティと成形型の外部とを連通するとともに加圧流体が圧入される加圧ポートが形成されていることから、加圧ポートのキャビティ側に配置されたフローティングコアが樹脂材料中に押し出されてキャビティに沿って進行して、基準中空内周面を成形する。
【００２４】
従って、基準中空内周面と大径部の中空内周面とで内径が異なる管状中空成形品を、キャビティの端部に装着される中子及び中子に保持されるフローティングコアを用いることによって、管状中空成形品の効率的かつ容易な製造が実現される。
【００２５】
請求項４に記載の発明による成形型は、請求項３に記載の成形型において、前記中子は、前記キャビティの端部に装着される基部と、該基部が前記キャビティに装着された状態で前記キャビティのキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出するとともに前記キャビティ面との間で前記大径部を成形する本体部と、前記基部から前記本体部に亘って該本体部の軸方向に沿って貫通する加圧ポートと、該加圧ポートの前記本体部側に形成されて前記フローティングコアを嵌合して保持する内周面と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
この発明は、請求項３に記載の中子の構成を具体的に明確にしたものであり、キャビティの開放された一端部に装着される中子が、キャビティ面との間で大径部を成形する本体部を有し、かつ本体部の軸方向に沿って貫通する加圧ポートの本体部側の内周面には、基準中空内周面を成形するフローティングコアが保持されていることから、かかる簡易な構成の中子を用いることによって、大径部の中空内周面を成形するとともに基準中空内周面を成形することができる。
【００２７】
請求項５に記載の発明による成形型は、両端部が外部に開放されて軸状に延在したキャビティに樹脂材料が充填され、該樹脂材料中に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアが押し出されて前記キャビティに沿って進行して前記管状中空成形品の基準中空内周面が成形され、前記排出ポートから前記フローティングコアを排出して、基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を両端部に有する管状中空成形品を成形する成形型において、前記キャビティの一端部に装着されて前記キャビティにおける前記第１大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第１大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアを保持する第１中子と、前記キャビティの他端部に装着されて前記キャビティにおける前記第２大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第２大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する排出ポートが形成された第２中子と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
この発明によると、管状中空成形品の基準中空内周面に対して拡径された中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を成形する第１中子及び第２中子を備えることから、これらの中子をキャビティの開放された一端部及び他端部に装着して成形型を型締めしてキャビティ内に溶融材料を充填して、基準中空内周面の内径と異なる内径の中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を成形する。
【００２９】
一方、第１中子には、キャビティと成形型の外部とを連通するとともに加圧流体が圧入される加圧ポートが形成されていることから、加圧ポートのキャビティ側に配置されたフローティングコアが樹脂材料中に押し出されてキャビティに沿って進行して、第２中子に形成された排出ポートからフローティングコアが排出されて基準中空内周面を成形する。
【００３０】
従って、基準中空内周面と第１大径部及び第２大径部とで内径が異なる管状中空成形品を、キャビティの一端部に装着される第１中子及び第１中子に保持されるフローティングコア、キャビティの他端部に装着される第２中子を用いることによって、管状中空成形品の効率的かつ容易な製造が実現される。
【００３１】
請求項６に記載の発明による成形型は、請求項５に記載の成形型において、前記第１中子は、前記キャビティの一端部に装着される基部と、該基部が前記キャビティに装着された状態で前記キャビティのキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出するとともに前記キャビティ面との間で前記第１大径部を成形する本体部と、前記基部から前記本体部に亘って該本体部の軸方向に沿って貫通する加圧ポートと、該加圧ポートの前記本体部側に形成されて前記フローティングコアを嵌合して保持する内周面と、を備え、前記第２中子は、前記キャビティの他端部に装着される基部と、該基部が前記キャビティに装着された状態で前記キャビティのキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出するとともに前記キャビティ面との間で前記第２大径部を成形する本体部と、前記基部から前記本体部に亘って該本体部の軸方向に沿って前記フローティングコアと同径で貫通する排出ポートと、を備える、ことを特徴とする。
【００３２】
この発明は、請求項５に記載の中子の構成を具体的に明確にしたものであり、キャビティの開放された一端部及び他端部にそれぞれ装着される第１中子、第２中子が、キャビティ面との間で第１大径部及び第２大径部を成形する。また、第１中子の本体部には、基準中空内周面を成形するフローティングコアが保持され、第２中子の本体部には、残余の樹脂材料を排出する排出ポートが形成されている。従って、かかる簡易な構成の第１中子及び第２中子を用いることによって、第１大径部及び第２大径部の中空内周面を成形するとともに基準中空内周面を成形することができる。
【発明の効果】
【００３３】
この発明によると、大径部を成形するとともにキャビティ内に充填された樹脂材料に押し出されるフローティングコアが保持された中子を成形型に装着する簡易な構成によって、基準中空内周面と大径部の中空内周面とで内径が異なる管状中空成形品を容易に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施の形態に係る成形型の概略を説明する図である。
【図２】（ａ）は図１のＩ−Ｉ線断面図、（ｂ）は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】同じく、本実施の形態に係る成形型を説明する図である。
【図４】同じく、本実施の形態に係る加圧工程の概略を説明する図である。
【図５】同じく、本実施の形態に係る加圧工程の概略を説明する図である。
【図６】同じく、本実施の形態に係る加圧工程の概略を説明する図である。
【図７】同じく、本実施の形態に係る加圧工程の概略を説明する図である。
【図８】管状中空成形品の概略を説明する図である。
【図９】同じく、管状中空成形品の概略を説明する図である。
【図１０】従来の管状中空成形品の製造方法の概略を説明する図である。
【図１１】中空成形品の概略を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
次に、本発明の実施の形態について、図１〜９に基づいて説明する。なお、本実施の形態に係る管状中空成形品の製造方法及び成形型で製造される管状中空成形品が、図８に示す、基準中空内周面を有して中間部となるパイプ本体部６２及びパイプ本体部６２の基準中空内周面より拡径した中空内周面を有する第１大径部６１及び第２大径部６３を両端に有して平面視略コ字状に形成された長尺パイプ製品６０である場合を例として説明する。
【００３６】
まず、本実施の形態に係る管状中空成形品の製造方法で使用される成形型の概略を説明する。
【００３７】
図１は、成形型１０の概略を説明する図であり、図２（ａ）は図１のＩ−Ｉ線断面図、図２（ｂ）は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は、成形型１０を説明する図である。図示のように、成形型１０は、下型１１及び下型１１に対して型締め方向及び型開き方向に移動する上型１２、下型１１と上型１２との間に装着される第１中子３０及び第２中子４０を備える。第１中子３０には、球状のフローティングコア５０が装着される。このフローティングコア５０は、その直径が、成形する長尺パイプ製品６０のパイプ本体部６２における基準中空内周面の内径とほぼ同径の直径を有して形成される。
【００３８】
下型１１と上型１２にはそれぞれ、長尺パイプ製品６０の外周面に沿ったキャビティ面が形成される。このキャビティ面は、第１大径部６１の外周面に倣った半割状、すなわち断面半円弧状で連続する第１キャビティ面１３ａ、第１キャビティ面１３ａから連続して形成されてパイプ本体部６２の外周面に倣った形状に形成された第２キャビティ面１３ｂ、第２キャビティ面１３ｂから連続して形成されて第２大径部６３の外周面に倣った形状に形成された第３キャビティ面１３ｃを有する。
【００３９】
第１キャビティ面１３ａには、この第１キャビティ面１３ａから連続するととともに成形型１０の外部に連通する半割状の第１中子装着面１４ａが形成され、第３キャビティ面１３ｃには、この第３キャビティ面１３ｃから連続するとともに成形型１０の外部に連通する半割状の第２中子装着面１５ａが形成される。
【００４０】
かかる構成の下型１１及び上型１２において、上型１２が下型１１に対して型締めされると、第１キャビティ面１３ａによって第１キャビティ１３Ａが形成され、第２キャビティ面１３ｂによって第２キャビティ１３Ｂが形成され、第３キャビティ面１３ｃによって第３キャビティ１３Ｃが形成される。これら第１キャビティ１３Ａ、第２キャビティ１３Ｂ、第３キャビティ１３Ｃによって、軸状に延在するキャビティ１３が構成され、下型１１及び上型１２に半割状に形成された第１中子装着面１４ａによって、キャビティ１３の一端部に連続して外部に開放された円筒状の第１中子装着部１４が構成され、下型１１及び上型１２に半割状に形成された第２中子装着面１５ａによって、キャビティ１３の他端部に連続して外部に開放された第２中子装着部１５が構成される。
【００４１】
上型１２には、キャビティ１３の第２キャビティ１３Ｂに連通して樹脂材料となる溶融樹脂ｍをキャビティ１３内に射出する射出口１２ａが形成される。
【００４２】
次に、第１中子３０及び第２中子４０について説明する。図２（ａ）で示すように、第１中子３０は、成形型１０の第１中子装着部１４に嵌合する円盤状の基部３１、基部３１の略中央部分から突出するとともに第１大径部６１の中空内周面の形状に倣った略円筒状の本体部３２を有して一体に形成される。この本体部３２には、基部３１から離間するに従って漸次縮径する先端部３２ａが形成される。
【００４３】
第１中子３０には、基部３１から本体部３２の先端部３２ａに亘って本体部３２の軸方向に沿って貫通する加圧ポート３４が形成される。この加圧ポート３４は、第１中子３０が成形型１０に装着された状態で成形型１０の外部と連通し、本体部３２の同軸上に形成された第１ポート３４ａ、第１ポート３４ａから連続するとともに先端部３２ａ側で第１ポート３４ａから拡径した第２ポート３４ｂを有して形成される。この第１中子３０の第２加圧ポート３４ｂの内周面３４ｃには、球状に形成されたフローティングコア５０が嵌合して保持可能に形成される。この状態において第１中子３０が成形型１０に装着されると、キャビティ１３と成形型１０の外部とは非連通状態となる。
【００４４】
図２（ｂ）で示すように、第２中子４０は、成形型１０の第２中子装着部１５に嵌合する円盤状の基部４１、基部４１の略中央部分から突出するとともに第２大径部６３の中空内周面の形状に倣った円筒状の本体部４２を有して一体に形成される。この本体部４２には、基部４１から離間するに従って漸次縮径する先端部４２ａが形成される。
【００４５】
第２中子４０には、基部４１から本体部４２の先端部４２ａに亘って本体部４２の軸方向に沿って貫通する排出ポート４４が形成される。この排出ポート４４は、第２中子４０が成形型１０に装着された状態で成形型１０の外部と連通し、フローティングコア５０の直径とほぼ同径であって、本体部４２の同軸上に形成される。
【００４６】
次に、本実施の形態に係る管状中空成形品の製造方法について、図４〜７及び再び図２及び図３を用いて説明する。図４〜７は、加圧工程の概略を説明する図である。
【００４７】
樹脂製の長尺パイプ製品６０は、本実施の形態では、型締め工程、材料充填工程、加圧工程、保圧工程、冷却工程、型開き工程を順次経ることによって、製品の最終形状に倣った形状に成形される。
【００４８】
図３で示すように、上型１２を、下型１１に対して矢線Ａで示す型締め方向に移動させて、それぞれ重ね合わせてキャビティ１３を構成する。
【００４９】
続いて、フローティングコア５０を装着した第１中子３０及び第２中子４０を成形型１０に装着する。まず、第１中子３０の基部３１を第１中子装着部１４に装着すると、図２（ａ）で示すように、本体部３２が第１キャビティ１３Ａの第１キャビティ面１３ａから離間して間隙を介して第１キャビティ１３Ａ内に進入して突出する。
【００５０】
次いで、第２中子４０の基部４１を第２中子装着部１４に装着すると、図２（ｂ）で示すように、本体部４２が第３キャビティ１３Ｃの第３キャビティ面１３ｃから離間して間隙を介して第３キャビティ１３Ｃ内に進入して突出する。
【００５１】
その後、第２中子４０の排出ポート４４と連通する成形型１０の外部に、図示しない溶融樹脂受け皿を取り付ける。
【００５２】
このように、下型１１と上型１２とを重ね合わせ、第１中子３０及び第２中子４０を第１中子装着部１４及び第２中子装着部１５に装着し、第２中子４０の排出ポート４４と連通する成形型１０の外部に溶融樹脂受け皿を取り付けることによって、型締め工程が完了する。
【００５３】
型締め工程の後、材料充填工程に移行する。この材料充填工程では、上型１２に形成された射出口１２ａから、溶融樹脂ｍをキャビティ１３内に射出することで、キャビティ１３内に溶融樹脂ｍが充填される。溶融樹脂ｍには、例えば、ポリプロピレンやポリエチレン等の熱可塑性樹脂が用いられる。射出口１２ａからキャビティ１３内に射出された溶融樹脂ｍは、第２キャビティ１３Ｂから漸次第１キャビティ１３Ａ及び第３キャビティ１３Ｃへと充填される。キャビティ１３内に射出された溶融樹脂ｍは、外表面側から次第に冷却されて硬化する。
【００５４】
この材料充填工程の後、加圧工程に移行する。
【００５５】
図４で示すように、加圧工程では、成形型１０に装着された第１中子３０の加圧ポート３４から、加圧流体をキャビティ１３内に圧入する。まず、加圧流体が第１加圧ポート３４ａ内を流通し、第２加圧ポート３４ｂの内周面３４ｃに嵌合して保持されたフローティングコア５０を、溶融樹脂ｍ中に押し出す。キャビティ１３に沿った溶融樹脂ｍの中心部は比較的粘度が低い状態にあることから、フローティングコア５０は、加圧流体によってキャビティ１３に沿って溶融樹脂ｍ中に押し出される。
【００５６】
図５で示すように、溶融樹脂ｍ中に押し出されたフローティングコア５０は、キャビティ１３内に連続的に圧入される加圧流体によって、比較的粘度が低い溶融樹脂ｍのキャビティ１３に沿った中心部を、第１キャビティ１３Ａ側から第３キャビティ１３Ｃ側に向かって第２キャビティ１３Ｂ中を進行する。フローティングコア５０は、その進行方向前方側の溶融樹脂ｍをキャビティ１３のキャビティ面側に押し付けながら、溶融樹脂ｍ中に基準中空内周面を成形していく。このとき、フローティングコア５０は、基準中空内周面の凹凸を平滑に成形していく。その際、余剰の溶融樹脂ｍは、第２中子４０の排出ポート４４から順次押し出されていく。押し出された溶融樹脂ｍは、排出ポート４４から溶融樹脂受け皿に排出される。
【００５７】
図６で示すように、フローティングコア５０が第３キャビティ１３Ｃに到達すると、余剰の溶融樹脂ｍを第２中子４０の排出ポート４４から溶融樹脂受け皿に押し出しながら、排出ポート４４内に進入する。そして、図７で示すように、フローティングコア５０は、加圧流体の加圧力によって、排出ポート４４から溶融樹脂受け皿内に排出される。これにより、溶融樹脂ｍ中に基準中空内周面が成形されて、樹脂成形品Ｍが成形される。
【００５８】
加圧工程の後、保圧工程及び冷却工程を経て、キャビティ１３内の樹脂成形品Ｍが硬化した長尺パイプ製品６０が形成される。長尺パイプ製品６０が形成された後、型開き工程に移行する。型開き工程では、上型１２を下型１１に対して型開き方向に移動させて、長尺パイプ製品６０を取り出す。
【００５９】
図８は、本実施の形態に係る管状中空成形品の製造方法によって製造された長尺パイプ製品６０の概略を説明する図である。図示のように、長尺パイプ製品６０は、中間部に相当する細いパイプ本体部６２及びパイプ本体部６２に対して拡径して形成された第１大径部６１及び第２大径部６３をパイプ本体部６２の両端部に有して形成される。第１大径部６１及び第２大径部６３の中空内周面６４の内径は、パイプ本体部６２の基準中空内周面の内径に対して拡径して形成されている。
【００６０】
上記構成を有する管状中空成形品の製造方法によれば、パイプ本体部６２の両端部に、パイプ本体部６２に対して拡径された第１大径部６１及び第２大径部６３を有し、第１大径部６１及び第２大径部６３における中空内周面６４の内径とパイプ本体部６２における基準中空内周面の内径とが異なる長尺パイプ製品６０を、第１中子３０及び第２中子４０を成形型１０に装着し、かつ装着された第１中子３０からフローティングコア５０を溶融樹脂ｍ中にキャビティ１３に沿って押し出す簡易な構成によって製造することができる。
【００６１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記実施の形態では、長尺パイプ製品６０の両端部に第１大径部６１及び第２大径部６３が形成される場合を説明したが、例えば、図９で示すように、一端部側にのみ大径部７１、８１が形成された長尺パイプ製品７０、８０を成形する場合にも適用することができる。一方、長尺パイプ製品６０を成形した後に、パイプ本体部６２の所望の箇所で長尺パイプ製品６０を切断して、長尺パイプ製品７０、８０としてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 成形型
１１ 下型
１２ 上型
１３ キャビティ
１３Ａ 第１キャビティ
１３Ｂ 第２キャビティ
１３Ｃ 第３キャビティ
１３ａ 第１キャビティ面
１３ｂ 第２キャビティ面
１３ｃ 第３キャビティ面
１４ａ 第１中子装着面
１５ａ 第２中子装着面
３０ 第１中子
３２ 本体部
３４ 加圧ポート
４０ 第２中子
４２ 本体部
４４ 排出ポート
５０ フローティングコア
６０、７０、８０ 長尺パイプ製品（管状中空成形品）
６１ 第１大径部
６２ パイプ本体部
６３ 第２大径部
ｍ 溶融樹脂（樹脂材料）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状中空成形品の製造方法及び成形型、特に、樹脂製の管状中空成形品を製造する管状中空成形品の製造方法及び成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、樹脂製の管状中空成形品を製造する場合は、互いに型締めされる第１型及び第２型を備え、第１型及び第２型に管状中空成形品の外周面に沿った形状のキャビティが形成された成形型を用いて、射出成形法等によって製造されることが知られている。
【０００３】
特許文献１には、管状中空成形品としての長尺パイプ製品を、成形型を用いて射出成形法によって製造する管状中空成形品の製造方法が開示されている。この特許文献１に開示される管状中空成形品の製造方法を、図１０（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。
【０００４】
図１０（ａ）で示すように、成形型１００は、下型１０１及び上型１０２を備え、下型１０１及び上型１０２のそれぞれに長尺パイプ製品の外周面に沿ったキャビティ面が形成され、下型１０１と上型１０２とが互いに型締めされた状態でキャビティ１０３が形成される。上型１０２には、溶融樹脂ｍをキャビティ１０３内に射出する図示しない射出口が形成される。成形型１００のキャビティ１０３の一端には、成形型１００の外部と連通する加圧ポート１０３ａが形成され、キャビティ１０３の他端には、成形型１００の外部と連通する排出ポート１０３ｂが形成される。加圧ポート１０３ａ側には、球状のフローティングコア１０５が配置され、排出ポート１０３ｂ側には、溶融樹脂受け皿１０４が設けられる。
【０００５】
まず、溶融樹脂ｍを上型１０２の射出口からキャビティ１０３内に射出する。キャビティ１０３内に射出された溶融樹脂ｍは、外表面側から次第に冷却されて硬化する。
【０００６】
このとき、溶融樹脂ｍが未硬化の状態で、図１０（ｂ）で示すように、加圧ポート１０３ａに配置されたフローティングコア１０５を、粘度がまだ低い溶融樹脂ｍのキャビティ１０３に沿った中心部に向かって、加圧流体によって押しこむ。
【０００７】
押し込まれたフローティングコア１０５は、比較的粘度の低い溶融樹脂ｍ内を、キャビティ１０３の加圧ポート１０３ａ側から排出ポート１０３ｂ側に向かって進行し、進行方向前方側の溶融樹脂ｍをキャビティ１０３のキャビティ面側に押しつけつつ、余剰の溶融樹脂ｍを排出ポート１０３ｂから溶融樹脂受け皿１０４へ押し出す。これにより、長尺パイプ状の樹脂成形品Ｍが成形される。その後、保圧工程、冷却工程、型開き工程が順次行われ、長尺パイプ製品が成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平７−２０６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
例えば、図１１（ａ）で示す、中間部に相当する細いパイプ本体部１１０ａの端部に大径部１１０ｂを有し、大径部１１０ｂの中空内周面１１０ｃがパイプ本体部１１０ａの基準中空内周面よりも拡径して形成されるパイプ製品１１０がある。
【００１０】
しかし、このようなパイプ製品１１０を、特許文献１で開示される管状中空成形品の製造方法で製造しようとすると、図１１（ｂ）で示すように、溶融樹脂ｍ内を進行するフローティングコア１０５の直径に等しい基準中空内周面と同径の中空内周面１２０ｃが、パイプ本体部１２０ａ、大径部１２０ｂに亘って連続して形成されたパイプ製品１２０が製造される。
【００１１】
従って、特許文献１の管状中空成形品の製造方法では、異なる内径を有するパイプ製品１１０のように断面形状の変化に対応した内径を有する中空内周面を成形することができない。
【００１２】
従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、基準中空内周面と異なる径の中空内周面を有する管状中空成形品を効率的かつ容易に製造することができる管状中空成形品の製造方法及び成形型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明による管状中空成形品の製造方法は、基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する大径部を端部に有する管状中空成形品を成形するとともに両端部が外部に開放された軸状に延在するキャビティを備える成形型を用いた管状中空成形品の製造方法において、前記キャビティにおける前記大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアが保持された中子を前記キャビティの一端部に装着して前記成形型を型締めする型締め工程と、前記キャビティに樹脂材料を充填する材料充填工程と、前記キャビティに前記樹脂材料が充填された後に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアを前記樹脂材料中に押し出して前記キャビティに沿って進行させて前記管状中空成形品の前記基準中空内周面を成形して前記キャビティの他端部から前記フローティングコアを排出する加圧工程と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明によると、キャビティ面から離間して間隙を介してキャビティ内に突出してキャビティ面との間で管状中空成形品の基準中空内周面に対して拡径された中空内周面を有する大径部を成形する中子を、キャビティの開放された一端部に装着し、成形型を型締めしてキャビティ内に樹脂材料を充填して、基準中空内周面の内径と異なる内径の中空内周面を有する大径部を成形する。
【００１５】
一方、キャビティと成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されるとともに加圧ポートのキャビティ側にフローティングコアが保持された中子の加圧ポートから加圧流体を圧入すると、フローティングコアが樹脂材料中に押し出されてキャビティに沿って進行して、基準中空内周面を成形する。
【００１６】
従って、基準中空内周面と大径部の中空内周面とで内径が異なる管状中空成形品を、キャビティの端部に装着される中子及び中子に保持されるフローティングコアを用いることによって、管状中空成形品の効率的かつ容易な製造が実現される。
【００１７】
請求項２に記載の発明による管状中空成形品の製造方法は、基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を両端部に有する管状中空成形品を成形するとともに両端部が外部に開放された軸状に延在するキャビティを備える成形型を用いた管状中空成形品の製造方法において、前記キャビティにおける前記第１大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第１大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアが保持された第１中子を前記キャビティの一端部に装着し、前記キャビティにおける前記第２大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第２大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する排出ポートが形成された第２中子を前記キャビティの他端部に装着して前記成形型を型締めする型締め工程と、前記キャビティに樹脂材料を充填する材料充填工程と、前記キャビティに前記樹脂材料が充填された後に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアを前記樹脂材料中に押し出して前記キャビティに沿って進行させて前記管状中空成形品の前記基準中空内周面を成形し、前記排出ポートから前記フローティングコアを排出する加圧工程と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
この発明によると、キャビティ面から離間して間隙を介してキャビティ内に突出してキャビティ面との間で管状中空成形品の基準中空内周面に対して拡径された中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を成形する第１中子及び第２中子を、キャビティの開放された一端部及び他端部に装着し、成形型を型締めしてキャビティ内に樹脂材料を充填し、基準中空内周面の内径と異なる内径の中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を成形する。
【００１９】
一方、キャビティと成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されるとともに加圧ポートのキャビティ側にフローティングコアが保持された第１中子の加圧ポートから加圧流体を圧入すると、フローティングコアが樹脂材料中に押し出されてキャビティに沿って進行して、第２中子に形成された排出ポートからフローティングコアが排出されて基準中空内周面を成形する。
【００２０】
従って、基準中空内周面と第１大径部及び第２大径部の中空内周面とで内径が異なる管状中空成形品を、キャビティの一端部に装着される第１中子及び第１中子に保持されるフローティングコア、キャビティの他端部に装着される第２中子を用いることによって、管状中空成形品の効率的かつ容易な製造が実現される。
【００２１】
請求項３に記載の発明による成形型は、両端部が外部に開放されて軸状に延在したキャビティに樹脂材料が充填され、該樹脂材料中に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアが押し出されて前記キャビティに沿って進行して前記管状中空成形品の前記基準中空内周面を成形して前記キャビティの他端部から前記フローティングコアを排出して、基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する大径部を端部に有する管状中空成形品を成形する成形型において、前記キャビティの両端部の少なくとも一端部に装着されて前記キャビティにおける前記大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアを保持する中子を備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明によると、管状中空成形品の基準中空内周面に対して拡径された中空内周面を有する大径部を成形する中子を備えることから、この中子をキャビティの開放された一端部に装着して成形型を型締めしてキャビティ内に樹脂材料を充填して、基準中空内周面の内径と異なる内径の中空内周面を有する大径部を成形する。
【００２３】
一方、中子には、キャビティと成形型の外部とを連通するとともに加圧流体が圧入される加圧ポートが形成されていることから、加圧ポートのキャビティ側に配置されたフローティングコアが樹脂材料中に押し出されてキャビティに沿って進行して、基準中空内周面を成形する。
【００２４】
従って、基準中空内周面と大径部の中空内周面とで内径が異なる管状中空成形品を、キャビティの端部に装着される中子及び中子に保持されるフローティングコアを用いることによって、管状中空成形品の効率的かつ容易な製造が実現される。
【００２５】
請求項４に記載の発明による成形型は、請求項３に記載の成形型において、前記中子は、前記キャビティの端部に装着される基部と、該基部が前記キャビティに装着された状態で前記キャビティのキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出するとともに前記キャビティ面との間で前記大径部を成形する本体部と、前記基部から前記本体部に亘って該本体部の軸方向に沿って貫通する加圧ポートと、該加圧ポートの前記本体部側に形成されて前記フローティングコアを嵌合して保持する内周面と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
この発明は、請求項３に記載の中子の構成を具体的に明確にしたものであり、キャビティの開放された一端部に装着される中子が、キャビティ面との間で大径部を成形する本体部を有し、かつ本体部の軸方向に沿って貫通する加圧ポートの本体部側の内周面には、基準中空内周面を成形するフローティングコアが保持されていることから、かかる簡易な構成の中子を用いることによって、大径部の中空内周面を成形するとともに基準中空内周面を成形することができる。
【００２７】
請求項５に記載の発明による成形型は、両端部が外部に開放されて軸状に延在したキャビティに樹脂材料が充填され、該樹脂材料中に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアが押し出されて前記キャビティに沿って進行して前記管状中空成形品の基準中空内周面が成形され、前記排出ポートから前記フローティングコアを排出して、基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を両端部に有する管状中空成形品を成形する成形型において、前記キャビティの一端部に装着されて前記キャビティにおける前記第１大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第１大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアを保持する第１中子と、前記キャビティの他端部に装着されて前記キャビティにおける前記第２大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第２大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する排出ポートが形成された第２中子と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
この発明によると、管状中空成形品の基準中空内周面に対して拡径された中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を成形する第１中子及び第２中子を備えることから、これらの中子をキャビティの開放された一端部及び他端部に装着して成形型を型締めしてキャビティ内に溶融材料を充填して、基準中空内周面の内径と異なる内径の中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を成形する。
【００２９】
一方、第１中子には、キャビティと成形型の外部とを連通するとともに加圧流体が圧入される加圧ポートが形成されていることから、加圧ポートのキャビティ側に配置されたフローティングコアが樹脂材料中に押し出されてキャビティに沿って進行して、第２中子に形成された排出ポートからフローティングコアが排出されて基準中空内周面を成形する。
【００３０】
従って、基準中空内周面と第１大径部及び第２大径部とで内径が異なる管状中空成形品を、キャビティの一端部に装着される第１中子及び第１中子に保持されるフローティングコア、キャビティの他端部に装着される第２中子を用いることによって、管状中空成形品の効率的かつ容易な製造が実現される。
【００３１】
請求項６に記載の発明による成形型は、請求項５に記載の成形型において、前記第１中子は、前記キャビティの一端部に装着される基部と、該基部が前記キャビティに装着された状態で前記キャビティのキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出するとともに前記キャビティ面との間で前記第１大径部を成形する本体部と、前記基部から前記本体部に亘って該本体部の軸方向に沿って貫通する加圧ポートと、該加圧ポートの前記本体部側に形成されて前記フローティングコアを嵌合して保持する内周面と、を備え、前記第２中子は、前記キャビティの他端部に装着される基部と、該基部が前記キャビティに装着された状態で前記キャビティのキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出するとともに前記キャビティ面との間で前記第２大径部を成形する本体部と、前記基部から前記本体部に亘って該本体部の軸方向に沿って前記フローティングコアと同径で貫通する排出ポートと、を備える、ことを特徴とする。
【００３２】
この発明は、請求項５に記載の中子の構成を具体的に明確にしたものであり、キャビティの開放された一端部及び他端部にそれぞれ装着される第１中子、第２中子が、キャビティ面との間で第１大径部及び第２大径部を成形する。また、第１中子の本体部には、基準中空内周面を成形するフローティングコアが保持され、第２中子の本体部には、残余の樹脂材料を排出する排出ポートが形成されている。従って、かかる簡易な構成の第１中子及び第２中子を用いることによって、第１大径部及び第２大径部の中空内周面を成形するとともに基準中空内周面を成形することができる。
【発明の効果】
【００３３】
この発明によると、大径部を成形するとともにキャビティ内に充填された樹脂材料に押し出されるフローティングコアが保持された中子を成形型に装着する簡易な構成によって、基準中空内周面と大径部の中空内周面とで内径が異なる管状中空成形品を容易に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施の形態に係る成形型の概略を説明する図である。
【図２】（ａ）は図１のＩ−Ｉ線断面図、（ｂ）は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】同じく、本実施の形態に係る成形型を説明する図である。
【図４】同じく、本実施の形態に係る加圧工程の概略を説明する図である。
【図５】同じく、本実施の形態に係る加圧工程の概略を説明する図である。
【図６】同じく、本実施の形態に係る加圧工程の概略を説明する図である。
【図７】同じく、本実施の形態に係る加圧工程の概略を説明する図である。
【図８】管状中空成形品の概略を説明する図である。
【図９】同じく、管状中空成形品の概略を説明する図である。
【図１０】従来の管状中空成形品の製造方法の概略を説明する図である。
【図１１】中空成形品の概略を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
次に、本発明の実施の形態について、図１〜９に基づいて説明する。なお、本実施の形態に係る管状中空成形品の製造方法及び成形型で製造される管状中空成形品が、図８に示す、基準中空内周面を有して中間部となるパイプ本体部６２及びパイプ本体部６２の基準中空内周面より拡径した中空内周面を有する第１大径部６１及び第２大径部６３を両端に有して平面視略コ字状に形成された長尺パイプ製品６０である場合を例として説明する。
【００３６】
まず、本実施の形態に係る管状中空成形品の製造方法で使用される成形型の概略を説明する。
【００３７】
図１は、成形型１０の概略を説明する図であり、図２（ａ）は図１のＩ−Ｉ線断面図、図２（ｂ）は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は、成形型１０を説明する図である。図示のように、成形型１０は、下型１１及び下型１１に対して型締め方向及び型開き方向に移動する上型１２、下型１１と上型１２との間に装着される第１中子３０及び第２中子４０を備える。第１中子３０には、球状のフローティングコア５０が装着される。このフローティングコア５０は、その直径が、成形する長尺パイプ製品６０のパイプ本体部６２における基準中空内周面の内径とほぼ同径の直径を有して形成される。
【００３８】
下型１１と上型１２にはそれぞれ、長尺パイプ製品６０の外周面に沿ったキャビティ面が形成される。このキャビティ面は、第１大径部６１の外周面に倣った半割状、すなわち断面半円弧状で連続する第１キャビティ面１３ａ、第１キャビティ面１３ａから連続して形成されてパイプ本体部６２の外周面に倣った形状に形成された第２キャビティ面１３ｂ、第２キャビティ面１３ｂから連続して形成されて第２大径部６３の外周面に倣った形状に形成された第３キャビティ面１３ｃを有する。
【００３９】
第１キャビティ面１３ａには、この第１キャビティ面１３ａから連続するととともに成形型１０の外部に連通する半割状の第１中子装着面１４ａが形成され、第３キャビティ面１３ｃには、この第３キャビティ面１３ｃから連続するとともに成形型１０の外部に連通する半割状の第２中子装着面１５ａが形成される。
【００４０】
かかる構成の下型１１及び上型１２において、上型１２が下型１１に対して型締めされると、第１キャビティ面１３ａによって第１キャビティ１３Ａが形成され、第２キャビティ面１３ｂによって第２キャビティ１３Ｂが形成され、第３キャビティ面１３ｃによって第３キャビティ１３Ｃが形成される。これら第１キャビティ１３Ａ、第２キャビティ１３Ｂ、第３キャビティ１３Ｃによって、軸状に延在するキャビティ１３が構成され、下型１１及び上型１２に半割状に形成された第１中子装着面１４ａによって、キャビティ１３の一端部に連続して外部に開放された円筒状の第１中子装着部１４が構成され、下型１１及び上型１２に半割状に形成された第２中子装着面１５ａによって、キャビティ１３の他端部に連続して外部に開放された第２中子装着部１５が構成される。
【００４１】
上型１２には、キャビティ１３の第２キャビティ１３Ｂに連通して樹脂材料となる溶融樹脂ｍをキャビティ１３内に射出する射出口１２ａが形成される。
【００４２】
次に、第１中子３０及び第２中子４０について説明する。図２（ａ）で示すように、第１中子３０は、成形型１０の第１中子装着部１４に嵌合する円盤状の基部３１、基部３１の略中央部分から突出するとともに第１大径部６１の中空内周面の形状に倣った略円筒状の本体部３２を有して一体に形成される。この本体部３２には、基部３１から離間するに従って漸次縮径する先端部３２ａが形成される。
【００４３】
第１中子３０には、基部３１から本体部３２の先端部３２ａに亘って本体部３２の軸方向に沿って貫通する加圧ポート３４が形成される。この加圧ポート３４は、第１中子３０が成形型１０に装着された状態で成形型１０の外部と連通し、本体部３２の同軸上に形成された第１ポート３４ａ、第１ポート３４ａから連続するとともに先端部３２ａ側で第１ポート３４ａから拡径した第２ポート３４ｂを有して形成される。この第１中子３０の第２加圧ポート３４ｂの内周面３４ｃには、球状に形成されたフローティングコア５０が嵌合して保持可能に形成される。この状態において第１中子３０が成形型１０に装着されると、キャビティ１３と成形型１０の外部とは非連通状態となる。
【００４４】
図２（ｂ）で示すように、第２中子４０は、成形型１０の第２中子装着部１５に嵌合する円盤状の基部４１、基部４１の略中央部分から突出するとともに第２大径部６３の中空内周面の形状に倣った円筒状の本体部４２を有して一体に形成される。この本体部４２には、基部４１から離間するに従って漸次縮径する先端部４２ａが形成される。
【００４５】
第２中子４０には、基部４１から本体部４２の先端部４２ａに亘って本体部４２の軸方向に沿って貫通する排出ポート４４が形成される。この排出ポート４４は、第２中子４０が成形型１０に装着された状態で成形型１０の外部と連通し、フローティングコア５０の直径とほぼ同径であって、本体部４２の同軸上に形成される。
【００４６】
次に、本実施の形態に係る管状中空成形品の製造方法について、図４〜７及び再び図２及び図３を用いて説明する。図４〜７は、加圧工程の概略を説明する図である。
【００４７】
樹脂製の長尺パイプ製品６０は、本実施の形態では、型締め工程、材料充填工程、加圧工程、保圧工程、冷却工程、型開き工程を順次経ることによって、製品の最終形状に倣った形状に成形される。
【００４８】
図３で示すように、上型１２を、下型１１に対して矢線Ａで示す型締め方向に移動させて、それぞれ重ね合わせてキャビティ１３を構成する。
【００４９】
続いて、フローティングコア５０を装着した第１中子３０及び第２中子４０を成形型１０に装着する。まず、第１中子３０の基部３１を第１中子装着部１４に装着すると、図２（ａ）で示すように、本体部３２が第１キャビティ１３Ａの第１キャビティ面１３ａから離間して間隙を介して第１キャビティ１３Ａ内に進入して突出する。
【００５０】
次いで、第２中子４０の基部４１を第２中子装着部１４に装着すると、図２（ｂ）で示すように、本体部４２が第３キャビティ１３Ｃの第３キャビティ面１３ｃから離間して間隙を介して第３キャビティ１３Ｃ内に進入して突出する。
【００５１】
その後、第２中子４０の排出ポート４４と連通する成形型１０の外部に、図示しない溶融樹脂受け皿を取り付ける。
【００５２】
このように、下型１１と上型１２とを重ね合わせ、第１中子３０及び第２中子４０を第１中子装着部１４及び第２中子装着部１５に装着し、第２中子４０の排出ポート４４と連通する成形型１０の外部に溶融樹脂受け皿を取り付けることによって、型締め工程が完了する。
【００５３】
型締め工程の後、材料充填工程に移行する。この材料充填工程では、上型１２に形成された射出口１２ａから、溶融樹脂ｍをキャビティ１３内に射出することで、キャビティ１３内に溶融樹脂ｍが充填される。溶融樹脂ｍには、例えば、ポリプロピレンやポリエチレン等の熱可塑性樹脂が用いられる。射出口１２ａからキャビティ１３内に射出された溶融樹脂ｍは、第２キャビティ１３Ｂから漸次第１キャビティ１３Ａ及び第３キャビティ１３Ｃへと充填される。キャビティ１３内に射出された溶融樹脂ｍは、外表面側から次第に冷却されて硬化する。
【００５４】
この材料充填工程の後、加圧工程に移行する。
【００５５】
図４で示すように、加圧工程では、成形型１０に装着された第１中子３０の加圧ポート３４から、加圧流体をキャビティ１３内に圧入する。まず、加圧流体が第１加圧ポート３４ａ内を流通し、第２加圧ポート３４ｂの内周面３４ｃに嵌合して保持されたフローティングコア５０を、溶融樹脂ｍ中に押し出す。キャビティ１３に沿った溶融樹脂ｍの中心部は比較的粘度が低い状態にあることから、フローティングコア５０は、加圧流体によってキャビティ１３に沿って溶融樹脂ｍ中に押し出される。
【００５６】
図５で示すように、溶融樹脂ｍ中に押し出されたフローティングコア５０は、キャビティ１３内に連続的に圧入される加圧流体によって、比較的粘度が低い溶融樹脂ｍのキャビティ１３に沿った中心部を、第１キャビティ１３Ａ側から第３キャビティ１３Ｃ側に向かって第２キャビティ１３Ｂ中を進行する。フローティングコア５０は、その進行方向前方側の溶融樹脂ｍをキャビティ１３のキャビティ面側に押し付けながら、溶融樹脂ｍ中に基準中空内周面を成形していく。このとき、フローティングコア５０は、基準中空内周面の凹凸を平滑に成形していく。その際、余剰の溶融樹脂ｍは、第２中子４０の排出ポート４４から順次押し出されていく。押し出された溶融樹脂ｍは、排出ポート４４から溶融樹脂受け皿に排出される。
【００５７】
図６で示すように、フローティングコア５０が第３キャビティ１３Ｃに到達すると、余剰の溶融樹脂ｍを第２中子４０の排出ポート４４から溶融樹脂受け皿に押し出しながら、排出ポート４４内に進入する。そして、図７で示すように、フローティングコア５０は、加圧流体の加圧力によって、排出ポート４４から溶融樹脂受け皿内に排出される。これにより、溶融樹脂ｍ中に基準中空内周面が成形されて、樹脂成形品Ｍが成形される。
【００５８】
加圧工程の後、保圧工程及び冷却工程を経て、キャビティ１３内の樹脂成形品Ｍが硬化した長尺パイプ製品６０が形成される。長尺パイプ製品６０が形成された後、型開き工程に移行する。型開き工程では、上型１２を下型１１に対して型開き方向に移動させて、長尺パイプ製品６０を取り出す。
【００５９】
図８は、本実施の形態に係る管状中空成形品の製造方法によって製造された長尺パイプ製品６０の概略を説明する図である。図示のように、長尺パイプ製品６０は、中間部に相当する細いパイプ本体部６２及びパイプ本体部６２に対して拡径して形成された第１大径部６１及び第２大径部６３をパイプ本体部６２の両端部に有して形成される。第１大径部６１及び第２大径部６３の中空内周面６４の内径は、パイプ本体部６２の基準中空内周面の内径に対して拡径して形成されている。
【００６０】
上記構成を有する管状中空成形品の製造方法によれば、パイプ本体部６２の両端部に、パイプ本体部６２に対して拡径された第１大径部６１及び第２大径部６３を有し、第１大径部６１及び第２大径部６３における中空内周面６４の内径とパイプ本体部６２における基準中空内周面の内径とが異なる長尺パイプ製品６０を、第１中子３０及び第２中子４０を成形型１０に装着し、かつ装着された第１中子３０からフローティングコア５０を溶融樹脂ｍ中にキャビティ１３に沿って押し出す簡易な構成によって製造することができる。
【００６１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記実施の形態では、長尺パイプ製品６０の両端部に第１大径部６１及び第２大径部６３が形成される場合を説明したが、例えば、図９で示すように、一端部側にのみ大径部７１、８１が形成された長尺パイプ製品７０、８０を成形する場合にも適用することができる。一方、長尺パイプ製品６０を成形した後に、パイプ本体部６２の所望の箇所で長尺パイプ製品６０を切断して、長尺パイプ製品７０、８０としてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 成形型
１１ 下型
１２ 上型
１３ キャビティ
１３Ａ 第１キャビティ
１３Ｂ 第２キャビティ
１３Ｃ 第３キャビティ
１３ａ 第１キャビティ面
１３ｂ 第２キャビティ面
１３ｃ 第３キャビティ面
１４ａ 第１中子装着面
１５ａ 第２中子装着面
３０ 第１中子
３２ 本体部
３４ 加圧ポート
４０ 第２中子
４２ 本体部
４４ 排出ポート
５０ フローティングコア
６０、７０、８０ 長尺パイプ製品（管状中空成形品）
６１ 第１大径部
６２ パイプ本体部
６３ 第２大径部
ｍ 溶融樹脂（樹脂材料）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する大径部を端部に有する管状中空成形品を成形するとともに両端部が外部に開放された軸状に延在するキャビティを備える成形型を用いた管状中空成形品の製造方法において、
前記キャビティにおける前記大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアが保持された中子を前記キャビティの一端部に装着して前記成形型を型締めする型締め工程と、
前記キャビティに樹脂材料を充填する材料充填工程と、
前記キャビティに前記樹脂材料が充填された後に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアを前記樹脂材料中に押し出して前記キャビティに沿って進行させて前記管状中空成形品の前記基準中空内周面を成形して前記キャビティの他端部から前記フローティングコアを排出する加圧工程と、
を備えることを特徴とする管状中空成形品の製造方法。
【請求項２】
基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を両端部に有する管状中空成形品を成形するとともに両端部が外部に開放された軸状に延在するキャビティを備える成形型を用いた管状中空成形品の製造方法において、
前記キャビティにおける前記第１大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第１大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアが保持された第１中子を前記キャビティの一端部に装着し、前記キャビティにおける前記第２大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第２大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する排出ポートが形成された第２中子を前記キャビティの他端部に装着して前記成形型を型締めする型締め工程と、
前記キャビティに樹脂材料を充填する材料充填工程と、
前記キャビティに前記樹脂材料が充填された後に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアを前記樹脂材料中に押し出して前記キャビティに沿って進行させて前記管状中空成形品の前記基準中空内周面を成形し、前記排出ポートから前記フローティングコアを排出する加圧工程と、
を備えることを特徴とする管状中空成形品の製造方法。
【請求項３】
両端部が外部に開放されて軸状に延在したキャビティに樹脂材料が充填され、該樹脂材料中に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアが押し出されて前記キャビティに沿って進行して前記管状中空成形品の前記基準中空内周面を成形して前記キャビティの他端部から前記フローティングコアを排出して、基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する大径部を端部に有する管状中空成形品を成形する成形型において、
前記キャビティの両端部の少なくとも一端部に装着されて前記キャビティにおける前記大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアを保持する中子を備えることを特徴とする成形型。
【請求項４】
前記中子は、
前記キャビティの端部に装着される基部と、
該基部が前記キャビティに装着された状態で前記キャビティのキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出するとともに前記キャビティ面との間で前記大径部を成形する本体部と、
前記基部から前記本体部に亘って該本体部の軸方向に沿って貫通する加圧ポートと、
該加圧ポートの前記本体部側に形成されて前記フローティングコアを嵌合して保持する内周面と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の成形型。
【請求項５】
両端部が外部に開放されて軸状に延在したキャビティに樹脂材料が充填され、該樹脂材料中に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアが押し出されて前記キャビティに沿って進行して前記管状中空成形品の基準中空内周面が成形され、前記排出ポートから前記フローティングコアを排出して、基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を両端部に有する管状中空成形品を成形する成形型において、
前記キャビティの一端部に装着されて前記キャビティにおける前記第１大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第１大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアを保持する第１中子と、
前記キャビティの他端部に装着されて前記キャビティにおける前記第２大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第２大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する排出ポートが形成された第２中子と、
を備えることを特徴とする成形型。
【請求項６】
前記第１中子は、
前記キャビティの一端部に装着される基部と、
該基部が前記キャビティに装着された状態で前記キャビティのキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出するとともに前記キャビティ面との間で前記第１大径部を成形する本体部と、
前記基部から前記本体部に亘って該本体部の軸方向に沿って貫通する加圧ポートと、
該加圧ポートの前記本体部側に形成されて前記フローティングコアを嵌合して保持する内周面と、を備え、
前記第２中子は
前記キャビティの他端部に装着される基部と、
該基部が前記キャビティに装着された状態で前記キャビティのキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出するとともに前記キャビティ面との間で前記第２大径部を成形する本体部と、
前記基部から前記本体部に亘って該本体部の軸方向に沿って前記フローティングコアと同径で貫通する排出ポートと、を備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の成形型。
【請求項１】
基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する大径部を端部に有する管状中空成形品を成形するとともに両端部が外部に開放された軸状に延在するキャビティを備える成形型を用いた管状中空成形品の製造方法において、
前記キャビティにおける前記大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアが保持された中子を前記キャビティの一端部に装着して前記成形型を型締めする型締め工程と、
前記キャビティに樹脂材料を充填する材料充填工程と、
前記キャビティに前記樹脂材料が充填された後に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアを前記樹脂材料中に押し出して前記キャビティに沿って進行させて前記管状中空成形品の前記基準中空内周面を成形して前記キャビティの他端部から前記フローティングコアを排出する加圧工程と、
を備えることを特徴とする管状中空成形品の製造方法。
【請求項２】
基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を両端部に有する管状中空成形品を成形するとともに両端部が外部に開放された軸状に延在するキャビティを備える成形型を用いた管状中空成形品の製造方法において、
前記キャビティにおける前記第１大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第１大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアが保持された第１中子を前記キャビティの一端部に装着し、前記キャビティにおける前記第２大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第２大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する排出ポートが形成された第２中子を前記キャビティの他端部に装着して前記成形型を型締めする型締め工程と、
前記キャビティに樹脂材料を充填する材料充填工程と、
前記キャビティに前記樹脂材料が充填された後に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアを前記樹脂材料中に押し出して前記キャビティに沿って進行させて前記管状中空成形品の前記基準中空内周面を成形し、前記排出ポートから前記フローティングコアを排出する加圧工程と、
を備えることを特徴とする管状中空成形品の製造方法。
【請求項３】
両端部が外部に開放されて軸状に延在したキャビティに樹脂材料が充填され、該樹脂材料中に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアが押し出されて前記キャビティに沿って進行して前記管状中空成形品の前記基準中空内周面を成形して前記キャビティの他端部から前記フローティングコアを排出して、基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する大径部を端部に有する管状中空成形品を成形する成形型において、
前記キャビティの両端部の少なくとも一端部に装着されて前記キャビティにおける前記大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアを保持する中子を備えることを特徴とする成形型。
【請求項４】
前記中子は、
前記キャビティの端部に装着される基部と、
該基部が前記キャビティに装着された状態で前記キャビティのキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出するとともに前記キャビティ面との間で前記大径部を成形する本体部と、
前記基部から前記本体部に亘って該本体部の軸方向に沿って貫通する加圧ポートと、
該加圧ポートの前記本体部側に形成されて前記フローティングコアを嵌合して保持する内周面と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の成形型。
【請求項５】
両端部が外部に開放されて軸状に延在したキャビティに樹脂材料が充填され、該樹脂材料中に前記加圧ポートから圧入される加圧流体によって前記フローティングコアが押し出されて前記キャビティに沿って進行して前記管状中空成形品の基準中空内周面が成形され、前記排出ポートから前記フローティングコアを排出して、基準中空内周面に対して拡径した中空内周面を有する第１大径部及び第２大径部を両端部に有する管状中空成形品を成形する成形型において、
前記キャビティの一端部に装着されて前記キャビティにおける前記第１大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第１大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する加圧ポートが形成されて該加圧ポートの前記キャビティ側にフローティングコアを保持する第１中子と、
前記キャビティの他端部に装着されて前記キャビティにおける前記第２大径部を成形するキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出して前記キャビティ面との間で前記第２大径部を成形するとともに前記キャビティと前記成形型の外部とを連通する排出ポートが形成された第２中子と、
を備えることを特徴とする成形型。
【請求項６】
前記第１中子は、
前記キャビティの一端部に装着される基部と、
該基部が前記キャビティに装着された状態で前記キャビティのキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出するとともに前記キャビティ面との間で前記第１大径部を成形する本体部と、
前記基部から前記本体部に亘って該本体部の軸方向に沿って貫通する加圧ポートと、
該加圧ポートの前記本体部側に形成されて前記フローティングコアを嵌合して保持する内周面と、を備え、
前記第２中子は
前記キャビティの他端部に装着される基部と、
該基部が前記キャビティに装着された状態で前記キャビティのキャビティ面から離間して間隙を介して前記キャビティ内に突出するとともに前記キャビティ面との間で前記第２大径部を成形する本体部と、
前記基部から前記本体部に亘って該本体部の軸方向に沿って前記フローティングコアと同径で貫通する排出ポートと、を備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の成形型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２１３９１９（Ｐ２０１２−２１３９１９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８０８２６（Ｐ２０１１−８０８２６）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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